تأثیر دما و زمان آنیل بین بحرانی بر ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد پیشرفته استحکام بالای منگنز متوسط

در تحقیق حاضر تأثیر دما و زمان عملیات حرارتی بر خواص مکانیکی و ریزساختار فولاد پیشرفته استحکام بالای منگنز متوسط با 5 درصد وزنی منگنز و 1/0 درصد وزنی بور موردبررسی قرار گرفت. سه دمای 680, 700 و 710 درجه ی سانتی گراد بر اساس پایداری فاز آستنیت (دماهای پایداری 50, 70 و 90 درصد) به عنوان دماهای آنیل انتخاب شدند. مشخصه یابی مکانیکی توسط آزمون کشش تک محوره و بررسی های فازی و ریزساختاری نیز توسط پراش پرتوی ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام گردید. شمش های آلیاژی, نورد داغ و سپس نورد سرد شدند. نمونه ی نورد سرد شده قبل از فرآیند آنیل دارای ساختار مارتنزیت بوده و فرآیند آنیل در هر سه دما منجر به بازپخت ساختار مارتنزیتی اولیه شد. با افزایش دمای آنیل از 680 به 710 درجه ی سانتی گراد, با افزایش درصد فاز آستنیت باقی مانده, استحکام کششی و ازدیاد طول نهایی افزایش و به علت بازپخت بیشتر فاز زمینه مارتنزیتی, تنش تسلیم کاهش یافت. بهترین خواص حاصله برای نمونه ی آنیل شده در 710 درجه ی سانتی گراد به مدت 20 دقیقه بود که منجر به حصول استحکام کششی MPa 960 و ازدیاد طول 22 درصد شد. در دمای آنیل 710 درجه ی سانتی گراد, با افزایش زمان آنیل از 10 به 20 دقیقه, درصد آستنیت باقی مانده و ازدیاد طول افزایش یافت ولی با افزایش بیشتر زمان به 30 دقیقه, به علت انحلال بیشتر فازهای رسوبی, پایداری فاز آستنیت کاهش یافته و فاز آستنیت حین سرمایش به فاز مارتنزیت تبدیل گردید و همین امر منجر به افت خواص مکانیکی نمونه شد.